DE102016220026A1 - Method for controlling foam density in foam pads - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Schaumdichte in einem Schaumkissen (12), mit den Schritten:Beleuchten zumindest eines Bereichs des Schaumkissens (12) mittels einer Lichtquelle (20),Erfassen der Lichtstärke auf einer gegenüberliegenden Seite des Schaumkissens (12) undThe invention relates to a method for controlling the foam density in a foam pad (12), comprising the steps of: illuminating at least one area of the foam pad (12) by means of a light source (20), detecting the light intensity on an opposite side of the foam pad (12) and
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Schaumdichte in einem Schaumkissen.The present invention relates to a method for controlling the foam density in a foam pad.
Im zeitgenössischen Fahrzeugbau werden zum Transport von Fahrzeugpassagieren, Sitze im Fahrgastraum verwendet. Um diese möglichst leicht zu gestalten und dadurch den Verbrauch des Kraftfahrzeugs zu senken, weisen diese Sitze einen sehr leichten Aufbau auf. Derartige Sitze sind über Gleit- und/oder Hubvorrichtungen mit dem Fahrzeugboden verbunden, so dass ein Fahrzeuglenker eine für ihn möglichst bequeme Position einstellen kann, während er das Fahrzeug lenkt. Zur Erhöhung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen wird ein Warnsignal von dem Fahrzeug ausgegeben, wenn eine Person während der Fahrt unangeschnallt auf dem Sitz Platz genommen hat. Hierzu muss jedoch für den Sitz eine Sitzbelegungserkennung durchgeführt werden.In contemporary vehicle construction, seats in the passenger compartment are used to transport vehicle passengers. To make this as easy as possible and thereby reduce the consumption of the motor vehicle, these seats have a very light construction. Such seats are connected via sliding and / or lifting devices to the vehicle floor, so that a vehicle driver can adjust as comfortable as possible for him while he steers the vehicle. To increase the safety of the vehicle occupants, a warning signal is emitted from the vehicle when a person has seated unrestrained on the seat while driving. For this, however, a seat occupancy detection must be carried out for the seat.
Zur Erfassung der Sitzbelegung werden heute Systeme eingesetzt, welche die Verformung des Sitzes durch die Belastung der Gewichtskraft des Insassen ausnützen. Herkömmliche Sitze sind dabei aus geschäumtem Kunststoff ausgebildet. Herstellungsbedingt können solche Sitzschäume Lufteinschlüsse, sogenannte Lunker, aufweisen, die sich auf die Verformung und damit negativ auf die Erkennungsleistung des Systems auswirken.For detecting the seat occupancy systems are today used, which exploit the deformation of the seat by the burden of the weight of the occupant. Conventional seats are made of foamed plastic. For manufacturing reasons, such seat foams can have air pockets, so-called voids, which have an effect on the deformation and thus on the recognition performance of the system.
Ausgehend von diesem Stand der Technik macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Beschaffenheit eines Schaumkissens erkennbar ist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Schaumkissen anzugeben, die sich durch eine hohe Belegungs-Erkennungs-Performance auszeichnen.Based on this prior art, it is the object of the present invention to provide a method with which the nature of a foam pad can be recognized. In addition, it is an object of the invention to provide a method for the production of foam pads, which are characterized by a high occupancy detection performance.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 und dem unabhängigen Patentanspruch 8 gelöst. Abhängige Patentansprüche bilden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.This object is achieved by a method according to independent claim 1 and independent claim 8. Dependent claims form advantageous embodiments of the invention.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Kontrolle der Schaumdichte in einem Schaumkissen vor, mit den Schritten: Beleuchten des Schaumkissens mittels einer Lichtquelle, Erfassen der Lichtstärke auf einer gegenüberliegenden Seite des Schaumkissens und Ermitteln und/oder Auswerten der Schaumdichte in dem durchleuchteten Bereich des Schaumkissens. Da das Schaummaterial des Schaumkissens eine ausreichend optische Transparenz bzw. optische Transluzenz besitzt, kann mittels Durchleuchtung eine Schwankung der Dichte des Schaums sichtbar gemacht werden. Damit kann auf einfache Weise eine Unregelmäßigkeit im Herstellungsprozess des Schaumkissens erkannt werden.To achieve this object, the invention proposes a method for controlling the foam density in a foam pad, comprising the steps of: illuminating the foam pad by means of a light source, detecting the light intensity on an opposite side of the foam pad and determining and / or evaluating the foam density in the transilluminated area the foam pad. Since the foam material of the foam pad has sufficient optical transparency or optical translucency, a variation in the density of the foam can be visualized by means of fluoroscopy. This can be easily detected an irregularity in the production process of the foam pad.
Dabei kann die Lichtquelle ein Lichtsignal einer vorbestimmten Lichtstärke in Richtung des Schaumkissens senden, wobei auf der gegenüberliegenden Seite des Schaumkissens die Lichtstärke des Lichtsignals erfasst wird. Beim Durchleuchten des Schaumkissens bzw. des Bereichs des Schaumkissens, nimmt die Lichtstärke ab, so dass auf der der Lichtquelle abgewandten Seite des Schaumkissens ein schwächeres Lichtsignal erfasst wird. Aus der Differenz der vorbestimmten Lichtstärke und der Lichtstärke des erfassten Signals werden dann Rückschlüsse auf die Dichte in dem durchleuchteten Bereich des Schaumkissens geschlossen. Dadurch können Lunker oder ähnliche Einschlüsse im Schaumkissen besonders leicht detektiert werden. In this case, the light source can send a light signal of a predetermined light intensity in the direction of the foam pad, wherein on the opposite side of the foam pad, the light intensity of the light signal is detected. When the foam pad or the region of the foam pad is illuminated, the light intensity decreases, so that a weaker light signal is detected on the side of the foam pad facing away from the light source. From the difference of the predetermined light intensity and the light intensity of the detected signal conclusions about the density in the transilluminated region of the foam pad are then closed. As a result, voids or similar inclusions in the foam pad can be detected particularly easily.
Weiterhin kann zur Erfassung der Lichtstärke des Lichtsignals eine Lichterfassungseinrichtung, insbesondere eine Kamera, beispielsweise eine CCD-Kamera, eine fotoelektrische Zelle, oder dergleichen verwendet werden.Furthermore, a light detection device, in particular a camera, for example a CCD camera, a photoelectric cell, or the like can be used to detect the light intensity of the light signal.
Darüber hinaus kann die Erfassung der Lichtstärke anhand von Helligkeit und/oder Kontrast des Lichtsignals auf der gegenüberliegenden Seite des Schaumkissens erfolgen.In addition, the detection of the light intensity based on brightness and / or contrast of the light signal on the opposite side of the foam pad can be done.
Dabei kann mit der Erfassungseinrichtung, z. B. der Kamera, ein Kontrollfeld auf einer Oberfläche des Schaumkissens erfasst werden, wobei eine Lichtstärkenverteilung in dem Kontrollfeld erfassbar ist. Das Kontrollfeld kann dabei einen Bereich der Oberfläche des Schaumkissens detektieren, der der Lichtquelle abgewandt ist. In dieser Ausführungsform wird mit der Lichtquelle und der Erfassungseinrichtung die Oberfläche des Schaumkissens sukzessive abgesucht bzw. gescannt. Alternativ dazu kann das Kontrollfeld auch so groß gewählt werden, dass es die der Lichtquelle abgewandten Oberfläche des Schaumkissens vollständig abdeckt. Dadurch kann zeitgleich eine Verteilung der Lichtstärke über das gesamte Schaumstoffkissen hinweg erfasst werden. Dadurch wird ein sehr schnelles Kontrollverfahren zur Ermittlung der Schaumdichte bzw. zur Ermittlung der Verteilung der Schaumdichte realisiert.It can with the detection device, for. As the camera, a control panel on a surface of the foam pad are detected, with a light intensity distribution in the control field is detected. The control panel can detect a region of the surface of the foam pad, which faces away from the light source. In this embodiment, the surface of the foam pad is successively scanned or scanned with the light source and the detection device. Alternatively, the control panel can be chosen so large that it completely covers the surface of the foam pad facing away from the light source. As a result, at the same time a distribution of the light intensity over the entire foam pad can be detected. This realizes a very fast control method for determining the foam density or for determining the distribution of the foam density.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die erfasste Lichtstärke des Lichtsignals und/oder die erfasste Lichtstärkenverteilung in einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung der Schaumdichte und/oder der Schaumdichteverteilung in dem Schaumkissen verarbeitet. Dies bietet den Vorteil, dass automatisiert, d. h. selbsttätig, eine Qualitätskontrolle durchgeführt werden kann, wobei Abweichungen in der Schaumdichte des Schaumkissens, wie sie beispielsweise durch Lunker erzeugt werden, besonders leicht und sicher erkennbar sind.According to a further embodiment of the invention, the detected light intensity of the light signal and / or the detected light intensity distribution are processed in an evaluation device for determining the foam density and / or the foam density distribution in the foam pad. This offers the advantage that automated, d. H. automatically, a quality control can be carried out, wherein deviations in the foam density of the foam cushion, as they are produced for example by voids, are particularly easy and safe to recognize.
Die Lichtquelle kann dabei ein Lichtsignal mit einer für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlänge, im Bereich von 380-780 nm aussenden. Alternativ dazu können auch Lichtquellen verwendet werden, deren Lichtsignal eine Wellenlänge im Ultraviolettbereich oder im Infrarotbereich liegt. The light source can emit a light signal with a visible to the human eye wavelength, in the range of 380-780 nm. Alternatively, light sources can be used, the light signal is a wavelength in the ultraviolet or in the infrared range.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumkissens, mit den Schritten: Einbringen eines oder mehrerer Ausgangsmaterialien in eine Negativform, Beaufschlagen der Ausgangsmaterialien in der Negativform mit Druck und/oder Temperatur, wodurch die Ausgangsmaterialien aushärten oder erstarren und das Schaumkissens sich als positiv in der Negativform abzeichnet. Weiterhin kann in einem Qualitätssicherungsschritt die Schaumdichte in dem erzeugten Schaumkissen mit einem oben beschriebenen Verfahren ermittelt werden. Dies bietet den Vorteil, dass bereits bei der Herstellung des Schaumkissens bzw. unmittelbar danach eine Qualitätssicherungsmaßnahme durchgeführt wird und Bauteile mit Lufteinschlüssen ausgesondert werden.In a further aspect, the invention relates to a process for preparing a foam pad, comprising the steps of: introducing one or more starting materials into a negative mold, pressurizing and / or temperature the starting materials in the negative mold, thereby curing or solidifying the starting materials, and the foam pad appears as positive in the negative form. Furthermore, in a quality assurance step, the foam density in the produced foam pad can be determined by a method described above. This offers the advantage that a quality assurance measure is already carried out during the production of the foam cushion or immediately thereafter and components with air inclusions are rejected.
Weiterhin kann den Ausgangsmaterialien kontrasterhöhende Füllstoffe beigemengt werden. Dadurch wird der Kontrast beim durchleuchten des Schaumkissens verbessert.Furthermore, the starting materials can be added with contrast-increasing fillers. This improves the contrast when the foam pad is illuminated.
Die kontrasterhöhenden Füllstoffe können fluoreszierend oder phosphoreszierend sein, zur Verbesserung bzw. Erhöhung der Erkennbarkeit. Als Füllstoffe eignen sich beispielsweise Allophycocyanin, Berberin, Brilliant Sulfaflavin, Chinin, Cumarine, z. B. 4-Methylumbelliferon, Epicocconon, Fluoresceine, Fluoreszierende Proteine (GFP, YFP, RFP), Indocyaningrün, Natriumdiuranat, Nilblau / Nilrot, Porphyrine (Häme, Chlorophylle usw.), Rhodamine, Stilbene, Synthetische Fluoreszenzlabel bzw. -marker,The contrast-increasing fillers may be fluorescent or phosphorescent, to improve or increase the visibility. Suitable fillers are, for example, allophycocyanin, berberine, Brilliant Sulfaflavin, quinine, coumarins, z. 4-methylumbelliferone, epicocconone, fluoresceins, fluorescent proteins (GFP, YFP, RFP), indocyanine green, sodium diuranate, Nile Blue / Nile red, porphyrins (hemes, chlorophylls, etc.), rhodamines, stilbenes, synthetic fluorescent labels,
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass die Homogenität der Schaumdichte in einem Schaumkissen frühzeitig überprüft wird, wobei Lufteinschlüsse wie Lunker oder andere Unregelmäßigkeiten rechtzeitig erkannt werden. Dies führt dazu, dass die Qualität bei der Sitzbelegungserkennung verbessert wird, da diese Qualität direkt abhängig von dem Schäumprozess bei der Herstellung des Schaumkissens ist. Der Schäumprozess unterliegt großen Schwankungen, bedingt durch die Umgebungstemperatur und Umgebungsfeuchtigkeit. Mit der Erfindung kann die Erkennungsperformance mit gleichbleibender Qualität sichergestellt werden.The present invention has the advantage that the homogeneity of the foam density in a foam pad is checked at an early stage, whereby air pockets such as voids or other irregularities are detected in good time. As a result, the quality of the seat occupancy detection is improved because this quality is directly dependent on the foaming process in the production of the foam cushion. The foaming process is subject to large fluctuations due to the ambient temperature and ambient humidity. With the invention, the recognition performance can be ensured with consistent quality.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Figurenbeschreibung näher erläutert werden. Dabei zeigen in schematischer Ansicht:
-
1 : eine Schnittansicht durch ein Sitzpolster, und -
2 : eine Schnittansicht durch das Schaumkissen eines Sitzpolsters.
-
1 a sectional view through a seat cushion, and -
2 a sectional view through the foam pad of a seat cushion.
Verfahren zur Herstellung solcher Sitzkissen
Beispielhaft ist ein Lunker
Im Folgenden soll die Funktionsweise des Verfahrens zur Kontrolle der Schaumdichte erläutert werden. In
Wie aus
Alternativ dazu kann jedoch das von der Lichtquelle
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Erkennung von Anzahl, Größe und Verteilung von Lunkern oder sonstigen Einschlüssen in Sitzschaum bzw. Schaumkissen
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